Moin,
Im TV sah ich einen Bericht über Bowling.
Folgendes fiel mir auf:
Die Kugel wird abgeworfen, dann rutscht sie zuerst eine Strecke ohne sich zu drehen und dann erst beginnt die Kugel zu rollen.
Natürlich ist Reibung im Spiel. Aber es müssen noch weitere physikalische Bedingungen hinzukommen.
Kann das jemand erklären?
(Aber bitte nicht mit: das liegt an der Reibung)
Das scheint etwas komplizierter zu sein, denn Reibung ist ja von Anfang an vorhanden.
cu
R
Moin,
Im TV sah ich einen Bericht über Bowling.
Hallo Roysy, das liegt am Trägheitsmoment der Kugel. Gruß, eck.
Moin,
Im TV sah ich einen Bericht über Bowling.
Folgendes fiel mir auf:
Die Kugel wird abgeworfen, dann rutscht sie zuerst eine
Strecke ohne sich zu drehen und dann erst beginnt die Kugel zu
rollen.
Natürlich ist Reibung im Spiel. Aber es müssen noch weitere
physikalische Bedingungen hinzukommen.Kann das jemand erklären?
(Aber bitte nicht mit: das liegt an der Reibung)
tut es aber. die reibung ist sehr gering. man schiebt die kugel vor und ihre große trägheit und der geringe reibfaktor(deshalb glänzt auch kugel und bahn und beides muss poliert werden) verhindert ein schnelles drehen von beginn an. sie fängt nur langsam an zu drehen.
Hallo roysy,
Die Kugel wird abgeworfen, dann rutscht sie zuerst eine
Strecke ohne sich zu drehen und dann erst beginnt die Kugel zu
rollen.
(Aber bitte nicht mit: das liegt an der Reibung)
Das scheint etwas komplizierter zu sein, denn Reibung ist ja
von Anfang an vorhanden.
chartairliner hat es eigentlich schon erklärt aber hier zur Ergänzung:
Wenn die Reibung (Reibungkoeffizient) 0 wäre würde sich die Kugel
überhauptnicht drehen wenn sie unendlich wäre von Anfang an voll.
(was aber auch nicht möglich ist weil es eine unendliche Drehbe-
schleunigung bedeuten würde)
Da nur durch die Reibungskraft ein Drehmonent erzeugt wird , dieses
aber relativ gering ist braucht es Zeit bis die Kugel „sichtbar“ zum
drehen kommt.
Außerdem: Deine „Beobachtung“ ist wahrscheinlich nicht ganz korrekt.
Der Werfer der Kugel hat es in der Hand, der Kugel eine Drehung
mitzugeben, was in der Regel auch geschieht.
Wenn Kugeldrehung und Kugelgeschwingigkeit „syncron“ sind wirkt keine
Reibung mehr.
Gruß VIKTOR
Wenn die Reibung (Reibungkoeffizient) 0 wäre würde sich die
Kugel
überhauptnicht drehen wenn sie unendlich wäre von Anfang an
voll.
(was aber auch nicht möglich ist weil es eine unendliche
Drehbe-
schleunigung bedeuten würde)
eigentlich würde sich die kugel in beiden fällen nicht drehn. im ersten hätte sie jedoch eine geschwindigkeit. im 2 würde sie schlagartig stoppen.
Wenn Kugeldrehung und Kugelgeschwingigkeit „syncron“ sind
wirkt keine
Reibung mehr.
allerdings nur dann, wenn die oberflächenrauheit 0 wäre - also praktisch quasi nie.
Moin,
Danke für die Antwort. Das Massenträgheitsmoment der Kugel ist doch von Angang an vorhanden.
Es beträgt 2/5 *m*r quadrat. Beim Rutschen wirkt es noch nicht, erst bei der späteren Drehung.
Was aber ist der Grund, dass die Kugel sich nicht sofort dreht?
cu
R
[Bei dieser Antwort wurde das Vollzitat nachträglich automatisiert entfernt]
Wenn die Reibung (Reibungkoeffizient) 0 wäre würde sich die
Kugel
überhauptnicht drehen wenn sie unendlich wäre von Anfang an
voll.
(was aber auch nicht möglich ist weil es eine unendliche
Drehbe-
schleunigung bedeuten würde)eigentlich würde sich die kugel in beiden fällen nicht drehn.
im ersten hätte sie jedoch eine geschwindigkeit. im 2 würde
sie schlagartig stoppen.Wenn Kugeldrehung und Kugelgeschwingigkeit „syncron“ sind
wirkt keine
Reibung mehr.
Moin,
Danke für die Antwort. Ich habe Zweifel an der Richtigkeit:
Bei jeder Bewegung entsteht Reibung. Die ist unvermeidbar.
Auch beim Rollen liegt Reibung vor: die Rollreibung.
cu
R
Danke für die Antwort. Das Massenträgheitsmoment der Kugel ist
doch von Angang an vorhanden.
Es beträgt 2/5 *m*r quadrat. Beim Rutschen wirkt es noch
nicht, erst bei der späteren Drehung.
Was aber ist der Grund, dass die Kugel sich nicht sofort
dreht?cu
R
Erstmal allgemein:
Warum dreht sich (früher oder später) die Kugel?
Wegen der Reibung. Die Reibung erzeugt an der Oberfläche eine Kraft, entgegen der (Rutsch-)Bewegung. Diese Kraft, die Außen angreift, erzeugt also ein Drehmoment. Die Reibung ist sehr klein (beide Flächen sind hart und glatt poliert), also ist auch die Kraft sehr klein und daraus folgend auch die Rotationsbeschleunigung. Deswegen braucht es seine Zeit bis die Kugel volle Drehgeschwindigkeit erreicht hat. Ich hab übrigens auch schon beobachtet, dass die meisten Werfer der Kugel eine leichte Drehung mitgeben (unbewusst), die der spätern Drehung entgegen gesetzt ist … die muss natürlich auch erstmal aufgehoben werden.
Gäbe es keine Reibung, würde die Kugel sich nie drehen, es sei denn die Kugel hat vom Wurf schon eine Drehgeschwinigkeit mitbekommen.
Gruß
TeaAge
Hallo,
Wenn Kugeldrehung und Kugelgeschwindigkeit „syncron“ sind
wirkt keine
Reibung mehr.Danke für die Antwort. Ich habe Zweifel an der Richtigkeit:
Bei jeder Bewegung entsteht Reibung. Die ist unvermeidbar.
Auch beim Rollen liegt Reibung vor: die Rollreibung.
Richtig. Das ist der Rollwiderstand welcher die Bewegung bremst.
Aber stell Dir vor:
Die Kugel (Rad) dreht sich mit einer bestimmten U/s.
Die Geschwindigkeit der Kugel ist genau U*pi*D/s (D=Kugeldurchmesser)
Die Kugel schwebt über den Untergrund !!
Geht nicht sagst Du. Das entspricht aber genau dem reibungsfreien
Rollen der Kugel - ein betrachteter Grenzfall - wenn auf die
Kugel keine mehr Kraft einwirkt und die Geschwindigkeit konstant
ist.
Wird abgebremst muß die Kugel - wenn auch nur minimal - rutschen.
Ohne rutschen keine Reibung.
Geschwindigkeit und Umdrehung sind nicht mehr syncron.
Oder:
Du bremst Dein Fahrzeug so ab daß die Räder blockieren, hast aber
noch Geschwindigkeit.
Läßt Du die Bremse los drehen die Räder bald wieder (fast)syncron
mit der (noch) Geschwindigkeit (Kupplung raus).
Gruß VIKTOR
reibung an sich entsteht, wenn oberflächenrauheiten vorhanden sind. ein rollendes rad oder eine kugel greift dann mit seinem oberfläche-„gebirge“ wie ein zahnrad in das oberflächen-„gebirge“ der rollbahn. beim eingreifen werden kräfte in verschiedenen winkeln ausgeübt und kräfte wirken in richtungen, die der rollende körper als widerstand wahrnimmt.
Moin, TeaAge,
Ich hab übrigens auch schon beobachtet, dass die meisten
Werfer der Kugel eine leichte Drehung mitgeben (unbewusst),
die der spätern Drehung entgegen gesetzt ist
schlecht geguckt, und unbewusst schon gar nicht. Der Bowler dreht die Kugel nicht um die Achse, die horizontal und quer zur Laufrichtung steht (das ginge wohl auch kaum), sondern um die Hochachse, um ihr einen Effet mitzugeben, der den eigentlich geraden Lauf der Kugel zu einem Bogen macht.
Gruß Ralf
Hi,
Das scheint etwas komplizierter zu sein, denn Reibung ist ja
von Anfang an vorhanden.
ich weiß nicht, an welchem Punkt der Bahn du den Übergang vom Rutschen zum Rollen beobachtest hast, aber du solltest bedenken, dass bei einer Bowlingbahn der vordere Teil geölt ist, der hintere Teil nicht: http://de.wikipedia.org/wiki/Bowling#Die_Bowlinganlage
Viele Grüße,
Andreas
schlecht geguckt, und unbewusst schon gar nicht. Der Bowler
dreht die Kugel nicht um die Achse, die horizontal und quer
zur Laufrichtung steht (das ginge wohl auch kaum), sondern um
die Hochachse, um ihr einen Effet mitzugeben, der den
eigentlich geraden Lauf der Kugel zu einem Bogen macht.Gruß Ralf
Ich rede hier ja auch nicht von Profis sondern von Laien die das erste mal eine Kugel in der Hand halten.
Die holen den Schwung auch zu einem Teil aus dem Handgelenk. Und die steht der durch Reibung erzeugten Drehgeschwindigkeit entgegen.
Nochmal: Es geht hier nicht um den Effet den Profis und Semiprofis erzeugen!
Mir hier schlechtes gucken zu unterstellen, finde ich unverschämt!!
Gruß
Erstmal allgemein:
Warum dreht sich (früher oder später) die Kugel?
Wegen der Reibung. Die Reibung erzeugt an der Oberfläche eine
Kraft, entgegen der (Rutsch-)Bewegung. Diese Kraft, die Außen
angreift, erzeugt also ein Drehmoment. Die Reibung ist sehr
klein (beide Flächen sind hart und glatt poliert), also ist
auch die Kraft sehr klein und daraus folgend auch die
Rotationsbeschleunigung. Deswegen braucht es seine Zeit bis
die Kugel volle Drehgeschwindigkeit erreicht hat.
Nein, die Drehung beginnt ziemlich kurzfristig.
Gäbe es keine Reibung,…
Reibung gibt es aber immer.
Hallo,
das Problem ist wohl etwas tiefgründiger, hat aber natürlich mit der unterschiedlichen Reibung Gleiten/Rollen zu tun.
Ich erinnere mich an einen Versuch „Schiefe Ebene“:
Hier sollte mit einer Stahlkugel und einer Stahlschiene die Schiefe Ebene demonstriert werde.
Wurde die Stahlschiene mit Kugel etwas angehoben, begann diese zu rollen. Nach einigen Steigerungen des Winkels der Sch. E. zur Horizontalen gab es jedoch einen Winkel, ab dem die Kugel nicht mehr herunterrollte, sondern herunter rutschte!
Es ist also nicht nur ein Problem einer polierten Bowlingbahn sondern ein allgemeines Physikalisches Problem.
Bei kleineren Winkeln steht der Hangabtriebskraft die Massenkraft, der Rollreibungswiderstand und die Haftreibung bei Stillstand der Kugel im oberen Punkt, sowie das Massenträgheitsmoment und die Winkelbeschleunigung entgegen.
Bei größeren Neigungswinkeln kann die Kugel keine Rotation mehr entwickeln.
Ich werde über das Bowlingproblem noch mal nachdenken. Es hat sicher auch etwas mit kinetischer Energie und Rotationsenergie zu tun, sowie mit Gleit- und Rollreibung.
IMHO aber mit weit mehr Zusammenhängen, als bis jetzt angesprochen.
Gruß:
Manni
PS: Schade, das ich nicht weiss, wie ich mit imageshack bilder verlinken kann. Dann könnte ich die Lösung Sch. E. mal aufzeichnen.
Ich habe das mit image. mal probiert, das Bild war aber nicht erkennbar. Ich habe etwas falsch gemacht.
Vielleicht gibt mir ein Könner ein „Rezept“ mit genauen Arbeitsschritten.
[off topic] Imageshack
Hallo,
Ich habe das mit image. mal probiert, das Bild war aber nicht
erkennbar. Ich habe etwas falsch gemacht.
wahrscheinlich hast Du einen der Thumbnail-Links erwischt.
Nach dem Hochladen eines Bildes erscheint eine neue Seite mit einigen Editfeldern, in denen diverse Links zu dem Bild stehen, von denen man sich das passende zum Kopieren aussucht. Die ersten oben auf der Seite enthalten dabei Links zu „Thumbnails“ der Bilder, d. h. stark verkleinerten Versionen derselben. Die sind wegen sehr kurzer Ladezeiten z. B. sinnvoll für Fotosammlungen („Vorschau-Ansicht“), und belasten außerdem das Imageshack-System weniger. Für Deinen Zweck sind sie jedoch unbrauchbar. Die Links zu den Originalversionen der Bilder findest Du unten auf der Seite, nach den Werbeanzeigen. Scroll also runter. Im letzten, alleruntersten Editfeld steht der für Dich „richtige“ Link. Den musst Du kopieren und an der gewünschten Stelle in das Posting-Editfenster von Wer-Weiss-Was einfügen.
Gruß und schönen Sonntag
Martin
wahrscheinlich hast Du einen der Thumbnail-Links erwischt.
Hallo Martin,
Danke für den Hinweis. Ich werde es auf diese Art mal versuchen.
Gruß:
Manni
Hallo Manni
Die Reibung ist sehr
klein (beide Flächen sind hart und glatt poliert), also ist
auch die Kraft sehr klein und daraus folgend auch die
Rotationsbeschleunigung. Deswegen braucht es seine Zeit bis
die Kugel volle Drehgeschwindigkeit erreicht hat.Nein, die Drehung beginnt ziemlich kurzfristig.
kannst Du nicht behaupten. Ohne „Vordrall“ ist der Rutschweg
viel länger als man denkt.
Ich erinnere mich an einen Versuch „Schiefe Ebene“:
Hier sollte mit einer Stahlkugel und einer Stahlschiene die
Schiefe Ebene demonstriert werde.
Wurde die Stahlschiene mit Kugel etwas angehoben, begann diese
zu rollen. Nach einigen Steigerungen des Winkels der Sch. E.
zur Horizontalen gab es jedoch einen Winkel, ab dem die Kugel
nicht mehr herunterrollte, sondern herunter rutschte!
was Du hiermit bestätigst
Es ist also nicht nur ein Problem einer polierten Bowlingbahn
sondern ein allgemeines Physikalisches Problem.
Nein, es ist nur eine Frage des Reibungskoeffizienten.
Bei größeren Neigungswinkeln kann die Kugel keine Rotation
mehr entwickeln.
Doch, nimm einfach ein Zahnrad auf einer geneigten Zahnschiene !
Oder eine Rolle mit Sandpapier ummantelt auf einer schiefen Ebene
aus Sandpapier.
IMHO aber mit weit mehr Zusammenhängen, als bis jetzt
angesprochen.
Ich denke es wurde alles angesprochen.
Gruß VIKTOR
sondern um
die Hochachse, um ihr einen Effet mitzugeben, der den
eigentlich geraden Lauf der Kugel zu einem Bogen macht.Gruß Ralf
Hallo Ralf, der Kegler wirft gibt der Kugel den Effet durch eine Rechtsdrehung der rechten Hand, also um die Achse in Bahnrichtung. Um Hochachse, müsste er die Kugel von oben greifen, bei normaler Kugelgröße unmöglich. Gruß, eck.
Hallo,
Ich rede hier ja auch nicht von Profis sondern von Laien die
das erste mal eine Kugel in der Hand halten.
Die holen den Schwung auch zu einem Teil aus dem Handgelenk.
Und die steht der durch Reibung erzeugten Drehgeschwindigkeit
entgegen.
kann sein, kann nicht sein.
Man kann eine Kugel auch so werfen, daß sie überhaupt nicht zum
rollen kommt sondern rutscht und dann stehen bleibt oder „neagtiv“
rollt und einem wieder entgegen kommt also schon beim Rutschen
eine Rollbewegung auf mich zu macht.
Gruß VIKTOR
Rotationsbeschleunigung. Deswegen braucht es seine Zeit bis
die Kugel volle Drehgeschwindigkeit erreicht hat.Nein, die Drehung beginnt ziemlich kurzfristig.
kannst Du nicht behaupten. Ohne „Vordrall“ ist der Rutschweg
viel länger als man denkt.
Hallo,
da habe ich mich unpräzise ausgedrückt.
mit kurzfristigem Beginn der Drehung meinte ich, daß nach der Rutschphase die Rotation ziemlich plötzlich begann und sich nicht erst langsam entwickelte.
nicht mehr herunterrollte, sondern herunter rutschte!
was Du hiermit bestätigst
??? habe ich doch gesagt. Verstehe ich nicht.
Es ist also nicht nur ein Problem einer polierten Bowlingbahn
sondern ein allgemeines Physikalisches Problem.
Nein, es ist nur eine Frage des Reibungskoeffizienten.
…der Reibungskoeffizienten, nämlich Gleitreibung und die viel kleinere Rollreibung beim Rollen.
Bei größeren Neigungswinkeln kann die Kugel keine Rotation
mehr entwickeln.
Doch, nimm einfach ein Zahnrad auf einer geneigten Zahnschiene
Mannomann; Zahnrad und Zahnschiene sind eine formschlüssige Verbindung und kein Reibschluß.
Oder eine Rolle mit Sandpapier ummantelt auf einer schiefen
Ebene
aus Sandpapier.
Na, stell doch mal konkret eine Formel auf!
Ich denke es wurde alles angesprochen.
Bei oberflächlicher Betrachtung ja. Aber niemand hat bis jetzt z. B. durch einen Formelzusammenhang erklärt, weshalb und aus welchem Grunde genau die Kugel zu rollen beginnt.
Verwendung allgemeiner Begriffe wie Reibung, Trägheitsmoment sind sicher alle teilrichtig.
Es fehlt bisher auch nur ansatzweise ein Versuch der Rechnung. Ich werde es vielleicht versuchen.
Vergleiche mit Zahnrädern (Formschluß) als Erklärung sind aber völlig falsch.
Gruß:
Manni
Gruß:
Manni